[发明专利]喷雾冷却相变热沉一体化蒸发冷却装置

权利要求书

1.一种喷雾冷却相变热沉一体化蒸发冷却装置，包括：设置在气相工质存储腔(2)中的液体工质雾化喷射装置(1)及设置在气相工质存储腔(2)底部对应喷嘴的发热源(6)，连通液体工质雾化喷射装置(1)的相变热沉(3)和液态工质回流的液相工质存储腔(4)，其特征在于：汇聚于液相工质存储腔(4)中的液态工质通过直通连接管路液体泵(7)，在液体泵(7)驱动下的高动量液质，进入雾化喷射装置(1)雾化后，形成向下的冲击喷射(5)的雾状液流，全面覆盖底层喷雾腔高热流密度的发热源(6)，被喷射的雾状液体工质被发热源(6)表面喷雾区域加热后变为蒸发汽化的蒸汽流，穿过气相工质存储腔(2)上部连通的弯管回流管道，加剧扩散至相变热沉(3)容器内表面进行高换热，其所携带的热量在容器内表面被相变热沉吸收，冷却后的液相工质汇聚于液相工质存储腔(4)中，在液体泵(7)的驱动下，重新得到喷射，如此循环往复，将发热源(6)的热量传递至相变热沉(3)中进行冷却循环，从而实现不具备外部散热条件的高热流密度设备的高效散热；

液相工质存储腔(4)与相变热沉(3)所在密闭腔体为同一腔体，其中上半部分安装相变热沉(3)，下半部分腔体用于收集冷凝后的液体工质；

相变热沉(3)的结构形式为多齿状或多孔结构，采用表面布满翅片的多齿状的直槽翅片或多孔结构的矩形翅片排列的凹坑形强化表面强化高温气体与相变热沉(3)的换热。

2.如权利要求1所述的喷雾冷却相变热沉一体化蒸发冷却装置，其特征在于：雾化喷射装置(1)的液体输入管道穿过气相工质存储腔(2)的侧壁连通液体泵(7)的输出管道，通过液体泵(7)的液体输入管道与各液相工质存储腔(4)的汇流管道相连。

3.如权利要求1所述的喷雾冷却相变热沉一体化蒸发冷却装置，其特征在于：发热源(6)对应雾化喷射装置(1)下方排列的喷嘴分布固定在气相工质存储腔(2)底部。

4.如权利要求1所述的喷雾冷却相变热沉一体化蒸发冷却装置，其特征在于：气相工质存储腔(2)的顶部通过管道与相变热沉(3)所在腔体相连。

5.如权利要求1所述的喷雾冷却相变热沉一体化蒸发冷却装置，其特征在于：气相工质存储腔(2)上部通过多列气流通道连通底部为液相工质存储腔(4)的多个相变热沉(3)。

6.如权利要求1所述的喷雾冷却相变热沉一体化蒸发冷却装置，其特征在于：液体泵(7)的各并联的液体输入管道与对应的液相工质存储腔(4)各汇流管道管路相连接；液相工质存储腔(4)与相连相变热沉(3)所在腔体另一端，通过各自的汇流管道连通气相工质存储腔(2)。

7.如权利要求1所述的喷雾冷却相变热沉一体化蒸发冷却装置，其特征在于：同为一腔体液相工质存储腔(4)与相变热沉(3)所在密闭腔体的液体工质，通过管路将冷却液输送到液体泵(7)，液体泵(7)供足够的压力对通过的液体工质进行加压，然后输送到气相工质存储腔(2)中的雾化喷射装置(1)的喷嘴上，对腔体下方布置发热源(6)进行雾化喷射。

8.如权利要求1所述的喷雾冷却相变热沉一体化蒸发冷却装置，其特征在于：结构形式为多齿状或多孔结构的相变热沉(3)与液相工质存储腔(4)之间的管路通过连通气相工质存储腔(2)所在的密闭腔体，与液体泵(7)连通的雾化喷射装置(1)共同组成循环密闭系统。